CN115864570A - 充电基站管理方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了充电基站管理方法及系统，其方法包括：S10、判断所述主电池包是否处于连接状态，若是则执行S20，否则执行S30；S20、给所述主电池包充电，获取所述主电池包的电量信息，以判断其是否达到或处于充满状态，若是执行S30，否则返回到所述S10；S30、获取每一个所述备用电池包的状态信息，识别已连接的每一个所述备用电池包的身份信息，再根据所述身份信息和状态信息依次按优先级给每一个所述备用电池包充电；实施本发明可以有提升电池包的充电效率和用户体验，以及降低产品成本。

Description

充电基站管理方法及系统

技术领域

本发明涉及电池充电技术领域，尤其涉及一种充电基站管理方法及系统。

背景技术

在相关技术中，有些吸尘器为了延长续航时间，其供电设计为使用可插拔式电池包为整机供电，当主电池包没电时，可以从整机上取下来，装上另一个充满电的备用电池包继续为整机供电，这种方式能有效的提高吸尘器的工作时间。目前，在主电池包和备用电池包充电时，其中一种充电方式是利用基站中的充电器输出足够大的电流进行同步充电，但这种充电方式成本高，对电池性能的伤害也较大；另外一种方式则是间歇式充电方案，给主电池包充一会停一会，然后给备用电池包充一会停一会，但这种方式延长了充电时间，而且充电效率也不高，降低用户体验。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种充电基站管理方法及系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种充电基站管理方法，所述充电基站用于对主电池包和至少一个备用电池包进行充电，包括以下步骤：

S10、判断所述主电池包是否处于连接状态，若是则执行S20，否则执行S30；

S20、给所述主电池包充电，获取所述主电池包的电量信息，并判断其是否达到或处于充满状态，若是执行S30，否则返回到所述S10；

S30、获取每一个所述备用电池包的状态信息，识别已连接的每一个所述备用电池包的身份信息，再根据所述身份信息和状态信息依次按优先级给每一个所述备用电池包充电。

优选地，所述充电基站管理方法还包括：S40、在间隔预定时间后返回所述S10。

优选地，所述S20还包括：

在所述主电池包的电量到达第一设定电量时，使所述主电池包涓流充电至满电，并在涓流充电过程中进入所述S30。

优选地，在所述S30中，所述根据所述身份信息和状态信息依次按优先级给每一个所述备用电池包充电包括：

根据所述身份信息和所述状态信息确定每一个所述备用电池包的身份识别码和电量，再基于各所述备用电池包的电量从高至低的顺序，对应设定所述备用电池包的优先级也从高至低顺序排列；

优先对所述优先级较高的所述备用电池包进行充电，在该所述优先级较高的备用电池包充满后，对下一个所述优先级的备用电池包进行充电。

优选地，所述S30还包括：

若正在充电的所述备用电池包充电至第二设定电量，则使该所述备用电池包涓流充电至满电，并在涓流充电过程中开始对下一个所述优先级的备用电池包进行充电。

优选地，所述的充电基站管理方法还包括：

S50、在所述主电池包和所述备用电池包充满后，关断对应电池包的充电回路，以进入休眠待机状态。

本发明还构造了一种充电基站管理系统，包括充电基站和主电池包，以及至少一个备用电池包；

其中，所述充电基站包括：

第一处理单元，用于在接收到第一指令时，判断所述主电池包是否处于连接状态，若是则生成第二指令，否则生成第三指令；

第一充电单元，用于在接收到所述第二指令时，给所述主电池包充电，获取所述主电池包的电量信息，并判断其是否达到或处于充满状态，若是生成所述第三指令，否则生成所述第一指令；

第二处理及充电单元，用于在接收到所述第三指令时，获取每一个所述备用电池包的所述备用电池包的状态信息，识别已连接的每一个所述备用电池包的身份信息，再根据所述身份信息和状态信息依次按优先级给每一个所述备用电池包充电。

优选地，所述第二处理及充电单元还用于在间隔预定时间后生成所述第一指令。

优选地，所述第一处理单元通过与所述主电池包进行信息交互过程中获取的通讯数据判断所述主电池包是否处于连接状态；

所述第二处理及充电单元通过与所述备用电池包进行信息交互过程中获取的通讯数据判断所述备用电池包是否处于连接状态。

优选地，所述第一处理单元包括第一连接态检测端，所述第一连接态检测端与所述主电池包电连接以检测所述第一连接态检测端的电平变化判断所述主电池包是否处于连接状态；

所述第二处理及充电单元包括第二连接态检测端，所述第二连接态检测端与所述备用电池包电连接以检测所述第二连接态检测端的电平变化判断所述备用电池包是否处于连接状态。

本发明具有以下有益效果：提供一种充电基站管理方法，包括：S10、判断主电池包是否处于连接状态，若是则执行S20，否则执行S30；S20、给主电池包充电，获取主电池包的电量信息，并判断其是否达到或处于充满状态，若是执行S30，否则返回到S10；S30、获取每一个备用电池包的状态信息，识别已连接的每一个备用电池包的身份信息，再根据身份信息和状态信息依次按优先级给每一个备用电池包充电；本发明通过优先给主电池包充满电，然后再依次给备用电池包充满，优化各电池包的充电管理策略，有效提升了充电效率和用户体验，并且实施本发明还可以使充电基站无需配备大电流的充电器，显著降低了产品的成本。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明提供的充电基站管理方法的实施例一的流程图；

图2是本发明提供的充电基站管理方法的实施例二的流程图；

图3是本发明提供的充电基站管理系统的结构图；

图4是本发明提供的一些实施例中的连接态检测端电平变化检测的电路原理图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

需要说明的是，附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。

附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制电路装置中实现这些功能实体。

参考图1，本发明提供了一种充电基站管理方法，充电基站用于对主电池包和至少一个备用电池包进行充电，该充电基站管理方法可用于可插拔式电池包的吸尘器，其包括：步骤S10、步骤S20和步骤S30。

步骤S10包括：判断主电池包是否处于连接状态，若是则执行S20，否则执行S30。需要说明的是，在该管理方法中，主电池包的优先级最高，因此充电基站需要时刻检测主电池包是否与其连接，在确定其处于连接状态后才能实施相应充电管理策略。

步骤S20包括：给主电池包充电，获取主电池包的电量信息，并判断其是否达到或处于充满状态，若是执行S30，否则返回到S10。具体的，在充电基站检测到已与主电池包连接后，会控制充电基站中的充电器(一般为常用的开关电源电路，将220VAC转换为充电用的直流电压)主电池包输入充电电压，与此同时，还实时监测主电池包的电量信息，以确保检测到主电池包的电量到达或处于充满状态，才可以对备用电池包进行充电。

在一个优选实施例中，步骤S20还包括：在主电池包的电量到达第一设定电量时，使主电池包涓流充电至满电，并在涓流充电过程中进入S30。具体的，在主电池包的电量到达第一设定电量时，说明主电池包已接近充满状态，为了延长主电池包的使用寿命，此时可以对主电池包进行涓流充电，使主电池包进入小电流充电状态，并且此时主电池包占用充电器的输出电流将大幅下降，使得充电器具有较多余量电流，此时便可以进入步骤S30，对备用电池包进行充电，从而提高充电效率。进一步地，第一设定电量的设定可以根据用户需求进行设定，可以是主电池包额定电量的90％以上，这样不仅可以确保主电池包在最短充电到电量较高的状态，还能提高主电池包的使用寿命。

由于大电流充电可能会导致电池包还未到达饱和状态时，其电压已到达满电电压，导致误判电池包已充满电。而涓流充电是指通过较小电流(明显小于正常充电的充电电流)对接近充满的电池包进行充电，不仅可以确保电池包完全饱和地满电状态，还有利于延长电池包的使用寿命。

步骤S30包括：获取每一个备用电池包的状态信息，识别已连接的每一个备用电池包的身份信息，再根据身份信息和状态信息依次按优先级给每一个备用电池包充电。

具体的，状态信息包括备用电池包的连接状态和电量信息；通过连接至状态可以确定已连接的备用电池包，进而识别相应备用电池包的身份信息，同时结合备用电池包的连接状态和身份信息还能确认哪一个备用电池包被取走或者插入。需要说明的是，每一个备用电池包均提前配置用于识别其身份信息的身份识别码(ID)，这样可以方便对各备用电池包实施充电管理策略。在该实施例中，备用电池包是依次进行充电的，即在一备用电池包充满后，才对另一个备用电池包进行充电，使单个备用电池包尽量以高电量或充满电的状态下，才被取走使用，增加了单个备用电池包的续航时间，减少电池包的更换频次，有效提高了用户体验。

在一个优选实施例中，步骤S30中的根据身份信息和备用电池包的电量信息依次按优先级给每一个备用电池包充电包括：

根据身份信息和备用电池包的电量信息确定每一个备用电池包的身份识别码和电量，再基于各备用电池包电量从高至低的顺序，对应设定各备用电池包的优先级也从高至低顺序排列；优先对优先级较高的备用电池包进行充电，在该优先级较高的备用电池包充满后，对下一个优先级的备用电池包进行充电。如包括备用电池包B1、备用电池包B2和备用电池包B3，其电量由大至小的顺序为B2、B3、B1，那么优先级的由高至低的顺序也是B2、B3、B1，这样，是为了使电量较高的备用电池包优先充满。

在一个优选实施例中，步骤S30还包括：若正在充电的备用电池包充电至第二设定电量，则使该备用电池包涓流充电至满电，并在涓流充电过程中开始对下一个优先级的备用电池包进行充电。具体的，第二设定电量可以是备用电池包额定电量的90％以上，同样是为了确保备用电池包在最短充电到电量较高的状态，以及提高备用电池包的使用寿命。

在一个优选实施例中，如图1所示，该充电基站管理方法还包括:步骤S40、在间隔预定时间后返回步骤S10。具体的，在每经过预定时间后，均会返回到步骤S10，是为了检测主电池包是否被取走或插入，从而在间隔时间内更新主电池包的连接状态，同时还能使一直处于插入状态且因自然放电而导致电量下降的主电池包重新充电，以确保主电池尽量处于充满状态。另外，在返回步骤S10后，若主电池包充满，又会重新进入步骤S30，这样，也实现了对备用电池包的状态信息进行更新，即同样可以检测备用电池包是否被取走或插入，并可以对电量下降的备用电池包重新充电。另外，预定时间可以根据用户需要进行设定，一般预定时间越小，响应速度就越快。

进一步地，如图1所示，该充电基站管理方法还包括步骤S40：若未到达预定时间，则判断备用电池包是否达到或处于充满状态，若是则返回到步骤S10，否则返回步骤S30。

在一个优选实施例中，如图2所示，充电基站管理方法还包括：步骤S50、在主电池包和备用电池包充满后，关断对应电池包的充电回路，以进入休眠待机状态。具体的，如主电池包充满后，充电基站可以控制充电器停止向主电池包输入充电电压，使主电池包进入休眠待机状态或低功耗模式，以尽量避免主电池包的自消耗；同理，在某一个备用电池包充满后，也控制充电器停止向该备用电池包输入充电电压。另外，可以在电池包与充电器的连接回路上设置开关管，充电基站可以通过控制开关管的关断，来实现关断对应电池包的充电回路，使备用电池包进入休眠待机状态或低功耗模式。

参考图3，本发明还提供了一种充电基站管理系统，包括充电基站1和主电池包2，以及至少一个备用电池包3；其中，充电基站1包括：第一处理单元11、第一充电单元12和第二处理及充电单元13。

第一处理单元11，用于在接收到第一指令时，判断主电池包2是否处于连接状态，若是则生成第二指令，否则生成第三指令。

第一充电单元12，用于在接收到第二指令时，给主电池包2充电，获取主电池包2的电量信息，并判断其是否达到或处于充满状态，若是生成第三指令，否则生成第一指令。

第二处理及充电单元13，用于在接收到第三指令时，获取每一个备用电池包3的备用电池包3的状态信息，识别已连接的每一个备用电池包3的身份信息，再根据身份信息和状态信息依次按优先级给每一个备用电池包3充电。

在一个优选实施例中，第二处理及充电单元13还用于在间隔预定时间后生成第一指令。

一些实施例中，主电池包2和各备用电池包分别包括用于监控电池包的电量、温度和电压的控制电路，该控制电路可以直接或者通过外设的通信电路(如COM口通信电路、串口通信电路等)与充电基站实现信息交互，使充电基站可以获取电池包的相关信息，不仅获取相应电池包的电量信息，还能在发现某电池包的单节电池温度异常时，可以发出报警并关断该电池包的充电回路。

可选地，第一处理单元11通过与主电池包2进行信息交互过程中获取的通讯数据判断主电池包2是否处于连接状态；第二处理及充电单元13通过与备用电池包3进行信息交互过程中获取的通讯数据判断备用电池包3是否处于连接状态。在该实施例中，判断主电池包2或备用电池包3是否处于连接状态，是通过通信数据中的数字信号来实现判断的，该实施例成本较低，但是检测连接状态的依赖于信息交互通道的建立及正常运作。

可选地，第一处理单元11包括第一连接态检测端AD1，第一连接态检测端AD1与主电池包2电连接以检测第一连接态检测端AD1的电平变化判断主电池包2是否处于连接状态；第二处理及充电单元13包括第二连接态检测端AD2，第二连接态检测端AD2与备用电池包3电连接以检测第二连接态检测端AD2的电平变化判断备用电池包3是否处于连接状态。

在该实施例中，连接状态的检测原理图可参考图4，主电池包2和备用电池包3中分别包括电阻Rn；第一处理单元11和第二处理及充电单元13分别包括电阻R4和电阻R5；电阻Rn的第一端接地；电阻R4的第二端连接电阻R5的第二端，电阻R4的第一端连接一直流电压VCC，电阻R5的第一端连接第一连接态检测端AD1或第二连接态检测端AD2，在主电池包2或备用电池包3与充电基站连接时，电阻Rn的第二端连接电阻R4的第二端，使得电阻R4和电阻Rn形成分压电路，对直流电压VCC进行分压，并且第一连接态检测端AD1或第二连接态检测端AD2通过电阻R5检测到分压后的模拟信号，在主电池包2或备用电池包3与充电基站未连接时，在电阻R4的上拉作用下，第一连接态检测端AD1或第二连接态检测端AD2检测到的信号为直流电压VCC，直流电压VCC大于分压后的模拟信号，因而可以确认是否主电池包2或备用电池包3的连接状态。

另外，可以通过常用的单片机实现第一处理单元11和第二处理及充电单元13的功能，而第一连接态检测端AD1和第二连接态检测端AD2可以为单片机的ADC端口。

可以理解的，充电基站管理系统适用于可插拔式电池包的吸尘器，那么对于如何识别吸尘器的连接状态，同样可以采用通信数据的数字信号或连接态检测端检测电压变化的方案实现。

可以理解的，本发明通过优先给主电池包充满电，然后再依次给备用电池包充满，优化各电池包的充电管理策略，有效提升了充电效率和用户体验，并且实施本发明还可以使充电基站无需配备大电流的充电器，显著降低了产品的成本；还在相关电池包充满电后，使其进入休眠待机状态或低功耗模式，降低了电池包的自消耗。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

可以理解的，以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种充电基站管理方法，所述充电基站用于对主电池包和至少一个备用电池包进行充电，其特征在于，包括以下步骤：

S10、判断所述主电池包是否处于连接状态，若是则执行S20，否则执行S30；

S20、给所述主电池包充电，获取所述主电池包的电量信息，并判断其是否达到或处于充满状态，若是执行S30，否则返回到所述S10；

S30、获取每一个所述备用电池包的状态信息，识别已连接的每一个所述备用电池包的身份信息，再根据所述身份信息和状态信息依次按优先级给每一个所述备用电池包充电。

2.根据权利要求1所述的充电基站管理方法，其特征在于，还包括：S40、在间隔预定时间后返回所述S10。

3.根据权利要求1或2所述的充电基站管理方法，其特征在于，所述S20还包括：

在所述主电池包的电量到达第一设定电量时，使所述主电池包涓流充电至满电，并在涓流充电过程中进入所述S30。

4.根据权利要求1或2所述的充电基站管理方法，其特征在于，在所述S30中，所述根据所述身份信息和状态信息依次按优先级给每一个所述备用电池包充电包括：

根据所述身份信息和所述状态信息确定每一个所述备用电池包的身份识别码和电量，再基于各所述备用电池包的电量从高至低的顺序，对应设定各所述备用电池包的优先级也从高至低顺序排列；

优先对所述优先级较高的所述备用电池包进行充电，在该所述优先级较高的备用电池包充满后，对下一个所述优先级的备用电池包进行充电。

5.根据权利要求4所述的充电基站管理方法，其特征在于，所述S30还包括：

若正在充电的所述备用电池包充电至第二设定电量，则使该所述备用电池包涓流充电至满电，并在涓流充电过程中开始对下一个所述优先级的备用电池包进行充电。

6.根据权利要求1或2所述的充电基站管理方法，其特征在于，还包括：

S50、在所述主电池包和所述备用电池包充满后，关断对应电池包的充电回路，以进入休眠待机状态。

7.一种充电基站管理系统，其特征在于，包括充电基站(1)和主电池包(2)，以及至少一个备用电池包(3)；

其中，所述充电基站(1)包括：

第一处理单元(11)，用于在接收到第一指令时，判断所述主电池包(2)是否处于连接状态，若是则生成第二指令，否则生成第三指令；

第一充电单元(12)，用于在接收到所述第二指令时，给所述主电池包(2)充电，获取所述主电池包(2)的电量信息，并判断其是否达到或处于充满状态，若是生成所述第三指令，否则生成所述第一指令；

第二处理及充电单元(13)，用于在接收到所述第三指令时，获取每一个所述备用电池包(3)的所述备用电池包(3)的状态信息，识别已连接的每一个所述备用电池包(3)的身份信息，再根据所述身份信息和状态信息依次按优先级给每一个所述备用电池包(3)充电。

8.根据权利要求7所述的充电基站管理系统，其特征在于，所述第二处理及充电单元(13)还用于在间隔预定时间后生成所述第一指令。

9.根据权利要求7或8所述的充电基站管理系统，其特征在于，所述第一处理单元(11)通过与所述主电池包(2)进行信息交互过程中获取的通讯数据判断所述主电池包(2)是否处于连接状态；

所述第二处理及充电单元(13)通过与所述备用电池包(3)进行信息交互过程中获取的通讯数据判断所述备用电池包(3)是否处于连接状态。

10.根据权利要求7或8所述的充电基站管理系统，其特征在于，所述第一处理单元(11)包括第一连接态检测端，所述第一连接态检测端与所述主电池包(2)电连接以检测所述第一连接态检测端的电平变化判断所述主电池包(2)是否处于连接状态；

所述第二处理及充电单元(13)包括第二连接态检测端，所述第二连接态检测端与所述备用电池包(3)电连接以检测所述第二连接态检测端的电平变化判断所述备用电池包(3)是否处于连接状态。

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